环境遥感第五章

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由于同物异谱、同谱异物现象的存在，解译结果存在多解性。为 了获得唯一解，需要利用多种遥感和非遥感信息加以印证。为此， 必须具备图像解译方面的背景知识，即遥感系统知识、专业知识和 地理区域知识。 遥感系统知识：基础。解译者必须了解每张图像是怎样生成的；不 同遥感器是如何描述景观特征的，它采用了何种电磁波谱段，具有 多大的分辨率，用什么方式记录图像，以及这些因素如何影响图像， 怎样从影像中得到有用信息等。 专业知识：需要熟悉所解译的学科及其相关学科的知识。包括对地 物成因联系、空间分布规律、时相变化以及地物与其它环境要素间 的联系等知识。此外，由于图像记录的是多种信息的综合，且往往 有意义的地质现象被植被、土壤所覆盖，因而还需了解植物、土壤 等相关知识，并能将这些知识有机地联系起来。因而解译人员必须 具备应用学科之间较综合的知识。 地理区域知识：指区域特点、人文自然景观等。每个区域均有其独 特的区域特征，即地域性，影响到图像上的图形结构等。因而解译 者对这一地区的了解相当重要，能帮助直接识别、认识地物或现象。 如陕北的窑洞、呼伦贝尔大草原上的蒙古包等。
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一、目标地物的特征
色 色调 反映了影像的物理性质，是地物电磁波能量的记录。 颜色 阴影 地物三维空间特征在遥感影像色调上的反映。 大小 形状 纹理结构 是色调、颜色的空间排列，反映了影像的 几何性质和空间关系 图形格式 影像的图形结构特征
形
位 空间位置 相关布局（组合）
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龙羊峡库区白刺滩滑坡（Quick Bird遥感数据）：滑坡后壁+滑坡体 滑坡后壁：边界清晰可辨，形态呈簸箕状，中间外突，两肩后凹。 滑坡体：滑坡体(滑坡堆积，简称滑体)总体呈现出后缘为簸箕型、前缘呈扇型的 不规则形状。
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老秭归县城归州老城滑坡遥感影像解译
划分是相对的。比如：植物的影像特征对植被是直 接解译标志，而对岩性解译而言，则成为间接解译标志。
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二、目标地物识别特征/ 二、目标地物识别特征/目视解译标志
1.形状（Shape）
目标地物在遥感图像上呈现的外部轮廓。 形状在遥感图像上的表现与图像比例及成像角度等因 素有关。 由于成像角度不同，同一物体在遥感图像上的几何形状可 以不同； 比例不同也影响物体细节显示的程度，比例愈大，其细节 显示的愈清楚；比例愈小，其细节显示就愈不清楚，致使 复杂的形状变为简单的形状，并逐渐变为模糊；当比例进 一步变小，地物形状变为点状，甚至完全消失。
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图像解译（Interpretation）是指从图像获取信息的基 图像解译（Interpretation）是指从图像获取信息的基 本过程，即根据各种专业（部门）的要求，借助各种技术 手段和方法对遥感图像进行综合分析、比较、推理和判断， 识别出所需要的地物或测算出某种数量指标的过程。解译 过程是成像的逆过程。即：
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色彩 是彩色遥感图像中目标地物识别的基本标志。日常生 活中目标地物的颜色是地物在可见光波段对入射光选择性 吸收与反射在人眼中的主观感受。遥感图像中目标地物的 颜色是地物在不向波段中反射或发射电磁辐射能量差异的 综合反映。 彩色图像能充分显示地物的真实情况，提高图像的光 谱分辨率，区分色彩的能力，仅色别即可辨别100余种，加 上明度和饱和度的组合，辨别色彩的种类就更多。 可以按照遥感图像与地物真实色彩的吻合程度，可以把遥 感图像分为假彩色图像和真彩色图像。
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利用专家系统进行遥感解译。以计算机系统为支 撑环境，利用模式识别技术与人工智能技术相结 合，根据遥感图像中目标地物的各种影像特征， 结合专家知识库中目标地物的解译经验和成像规 律等知识进行分析和推理，实现对遥感图像的理 解，完成对遥感图像的解译。 两种方法各有利弊，需要两者结合才更有效。
灰度或色调（物理属性） 图像（模型） 形状大小（几何性质） 地物（原型）
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其原理为： 影像特征 电磁波谱 物体的性质
即解译就是从图像特征来判断电磁波的性质和空
间分布，进而确定地物的属性，也就是从图像特征识别 地物的过程。
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遥感图像目视解译是把图斑信息置于整幅 图像中，分析它与各类信息间的属性和空间关系， 利用解译者的多种知识（地理学、地貌学、土壤 学、地质学、生态学、农学、气象学等知识）， 进行综合推理，分析比较，最后作出判断。
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西气东输靖边一延川段滑坡
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2.大小（Size）
指遥感图像上目标物的形状、面积与体 积的度量。是遥感图像上测量目标地物最重 要的数量特征之—。根据物体的大小可以推 断物体的属性，如湖泊和池塘，主要依据它 们的大小来区别。但遥感图像解译地物的大 小往往体现在平面形状的大小。 同一地物在航片上影像的大小，取决于 摄影比例；在同一比例的图像上，大小不同 的物体，其属性可能很不相同。
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第五章 遥感图像目视解译与制图
本章主要讲述环境遥感图像的解译原理、 解译标志、解译方法和目视解译的步骤。要 求学生重点掌握环境遥感图像的基本原理、 目视解译标志，掌握目视解译的步骤，了解 解译方法。
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遥感图像解译：是通过遥感图像提供的各种信息特征 进行分析、推理与判断，最终达到识别目标或现象的过 程。遥感图像解译分为两种： 目视解译：指专业人员通过直接观察或借助判读仪器在 遥感图像上获取特定目标地物信息的过程。解译者的知 识和经验在识别解译中起主要作用，但难以实现对海量 空间信息的定量化分析。 遥感图像计算机解译：它是对遥感原始数据的计算机处 理，速度快，数据处理方式灵活多样，但整个处理过程 多是以人机交互的方式进行的，需要人的经验或知识的 介入；主要利用地物的光谱特征，无法独立鉴别遥感信 息包含的地学内涵，难以进行有效的综合分析，且对地 物的空间特征的利用不够。
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表4.1 不同比例尺的影像的目视解译可识别的地物
比例尺 目视地面分辨率 /m 可识别的地物
1：1000万 ： 万 1：400万 ： 万 1：100万 ： 万 1：25万 ： 万 1：10万 ： 万 1：5万 ： 万 1：1万 ： 万
1000 400 100 25 10 5 1
60-70 30-40 深灰 7
70-80 20-30 淡黑 8
80-90 10-20 浅黑 9
90-100 0-10 黑 10
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如海滩的砂砾，因含水量不同，在遥感黑白像片上，干燥 的砂砾色调发白，而潮湿的砂砾发黑。 色调标志是识别目标地物的基本依据，依据色调标志，可 以区分出目标地物；在一些情况下，还可以识别出目标地物的 属性。例如，黑白航空像片上柏树为主的针叶林，其色调为浅 黑灰色，山毛榉为主的阔叶林，其色调为灰白色。 目标地物与背景之间必需存在能被人的视觉所分辨出的 色调差异，目标地物才能够被区分(图5.1)，如北京故宫博物院 与护城河之间的色调差异。
大地构造、板块，地带性景观，气旋、反气旋， 大地构造、板块，地带性景观，气旋、反气旋，洋流 等 区域地质构造，沙漠风系，山脉走向，森林分布， 区域地质构造，沙漠风系，山脉走向，森林分布，空 气污染来源与扩散，海流，海洋中尺度涡旋，城市等。 气污染来源与扩散，海流，海洋中尺度涡旋，城市等。 地层单元，构造体系，地貌、土地、植被类型， 地层单元，构造体系，地貌、土地、植被类型，飞机 村镇，海港，铁路等。 场，村镇，海港，铁路等。 矿产调查，地震破坏，流域水系，海况调查， 矿产调查，地震破坏，流域水系，海况调查，海水污 牧场，公路等。 染、牧场，公路等。 土壤侵蚀，水污染，农场、河床演变，河口积污等。 土壤侵蚀，水污染，农场、河床演变，河口积污等。 土壤湿度、盐分，排水类型，森林密度，树冠直径， 土壤湿度、盐分，排水类型，森林密度，树冠直径， 树种，农作物类型，人工建筑物等。 树种，农作物类型，人工建筑物等。 工程点、矿坑，坝址，桥涵等。 工程点、矿坑，坝址，桥涵等。
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3.色调（tone）与色彩 色调：是地物亮度在黑白图像上的表现，也就是黑 白深浅的程度。 色调的深浅用灰阶（灰度或灰标）来表示，一般把
黑白航空图像上影像色调从白到黑分为10级：
0-10 90-100 白 1 10-20 80-90 灰白 2 20-30 70-80 淡灰 3 30-40 60-70 浅灰 4 40-50 50-60 灰 5 50-60 40-50 暗灰 6 吸收率% 反射率% 标准色调 灰阶
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遥感图像上看到的地物主要是平面形状或顶 部的轮廓，这是从空中俯视地物的关系，完全不 同于人们习惯的侧视和斜视。物体的俯视形状是 物体的俯视形状是 它的总体轮廓、构造、组成和功能的重要的， 它的总体轮廓、构造、组成和功能的重要的，甚 至是决定性的显示。 至是决定性的显示。如飞机的顶部外形比侧面外 形更易辨认；对火山机构的俯视比侧视能了解更 多的情况。
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表4.2不同地物在真彩色片与彩红外片上颜色对比
地物名称 清洁的河、湖水 含沙量高的水体 富营养化水体 严重污染的水体 健康植被 受病害植被 秋天的植被 城镇 阴影 沙渍 真彩色片上的颜色 蓝、绿 浅绿、黄绿 亮绿 黑绿—灰黑 绿 绿、黄绿 红、黄色 灰、深灰 蓝、细节可见 赤红、棕红色 假彩色片上的颜色 深蓝—黑 浅蓝 淡紫色、品红色 灰黑—黑色 红、品红 暗红、青 黄—白 浅灰、蓝灰 黑色